JP5372598B2 - 加工方法及び加工システム - Google Patents
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Description
長尺ワークの両端部を端部支持手段によって水平に支持し、支持したワークをその軸線中心に回転させるとともに、当該ワークと工具保持手段によって保持した工具とを相対移動させてこのワークの外周面を加工する方法であって、
前記端部支持手段によって前記ワークを支持するとともに、前記工具保持手段に、前記ワーク外周面との間の距離を非接触で測定する測定ヘッドを取り付けた後、
前記ワークを加工時の回転速度で軸線中心に回転させ、前記測定ヘッドによりこの測定ヘッドとワーク外周面との間の距離を前記ワーク軸線方向の複数の位置で測定して前記ワークの撓み形状を算出し、
この後、算出された撓み形状に沿って前記工具を移動させて前記ワークの外周面を加工するようにしたことを特徴とする加工方法に係る。
長尺ワークを水平に支持してその外周面を加工する加工装置と、前記加工装置で加工されるワークの撓みを測定する非接触測定装置とから構成される加工システムであって、
前記加工装置は、前記ワークの両端部をそれぞれ水平に支持する端部支持手段と、前記端部支持手段によって支持されたワークをその軸線中心に回転させる回転駆動手段と、前記ワークの軸線と平行なZ軸、このZ軸と直交するX軸、並びに前記Z軸及びX軸の双方と直交するY軸の直交3軸方向に移動自在に設けられ、工具を保持する工具保持手段と、前記工具保持手段を移動させる送り手段と、前記回転駆動手段及び送り手段を制御する制御手段とを備え、
前記非接触測定装置は、前記工具保持手段に対して着脱可能に構成された測定ヘッドであって、前記端部支持手段によって支持され、前記回転駆動手段によって加工時の回転速度で回転せしめられたワークの外周面と測定ヘッドとの間の距離を、前記Z軸方向に設定された複数の測定位置において非接触で測定する測定ヘッドと、前記測定ヘッドによって前記各測定位置で測定された距離と、前記制御手段から得られる、前記距離が測定されたときの前記工具保持手段の位置とを基に前記ワークの撓み形状を算出する撓み形状算出手段とを備えてなり、
前記制御手段は、前記撓み形状算出手段により算出された撓み形状に沿って前記工具を移動させるように構成される。
10 旋盤
13 第1チャック
15 第2チャック
20 刃物台
21 振れ止め
25 制御装置
30 レーザ式測定装置
31 測定ヘッド
32 レーザ発振器
33 CCDカメラ
39 距離算出部
50 データ処理装置
54 撓み形状算出部
55 補正量算出部
Claims (7)
- 長尺ワークの両端部を端部支持手段によって水平に支持し、支持したワークをその軸線中心に回転させるとともに、当該ワークと工具保持手段によって保持した工具とを相対移動させてこのワークの外周面を加工する方法であって、
前記端部支持手段によって前記ワークを支持するとともに、前記工具保持手段に、前記ワーク外周面との間の距離を非接触で測定する測定ヘッドを取り付けた後、
前記ワークを加工時の回転速度で軸線中心に回転させ、前記測定ヘッドによりこの測定ヘッドとワーク外周面との間の距離を前記ワーク軸線方向の複数の位置で測定して前記ワークの撓み形状を算出し、
この後、算出された撓み形状に沿って前記工具を移動させて前記ワークの外周面を加工するようにしたことを特徴とする加工方法。 - 前記ワークの中間部を振れ止めにより支持した状態で、前記ワークの撓み形状の算出、及び加工を行うようにしたことを特徴とする請求項1記載の加工方法。
- 長尺ワークを水平に支持してその外周面を加工する加工装置と、前記加工装置で加工されるワークの撓みを測定する非接触測定装置とから構成される加工システムであって、
前記加工装置は、前記ワークの両端部をそれぞれ水平に支持する端部支持手段と、前記端部支持手段によって支持されたワークをその軸線中心に回転させる回転駆動手段と、前記ワークの軸線と平行なZ軸、このZ軸と直交するX軸、並びに前記Z軸及びX軸の双方と直交するY軸の直交3軸方向に移動自在に設けられ、工具を保持する工具保持手段と、前記工具保持手段を移動させる送り手段と、前記回転駆動手段及び送り手段を制御する制御手段とを備え、
前記非接触測定装置は、前記工具保持手段に対して着脱可能に構成された測定ヘッドであって、前記端部支持手段によって支持され、前記回転駆動手段によって加工時の回転速度で回転せしめられたワークの外周面と測定ヘッドとの間の距離を、前記Z軸方向に設定された複数の測定位置において非接触で測定する測定ヘッドと、前記測定ヘッドによって前記各測定位置で測定された距離と、前記制御手段から得られる、前記距離が測定されたときの前記工具保持手段の位置とを基に前記ワークの撓み形状を算出する撓み形状算出手段とを備えてなり、
前記制御手段は、前記撓み形状算出手段により算出された撓み形状に沿って前記工具を移動させるように構成されてなることを特徴とする加工システム。 - 前記測定ヘッドは、前記ワークの外周面にレーザ光を照射する投光手段と、前記ワークの外周面で反射したレーザ光を受光する受光手段と、前記受光手段の受光データを基に前記ワークの外周面と測定ヘッドとの間の距離を算出する距離算出手段とから構成されてなることを特徴とする請求項3記載の加工システム。
- 前記投光手段は、前記Y軸方向にレーザ光を照射するように構成されるとともに、前記測定ヘッドは、前記各測定位置において、前記工具保持手段が前記X軸方向に移動することにより同方向に移動せしめられて、その移動方向における複数の位置で前記距離を測定し、
前記撓み形状算出手段は、前記測定ヘッドによってそれぞれ測定された距離と、前記制御手段から得られる、前記距離がそれぞれ測定されたときの前記工具保持手段の各位置とを基に前記各測定位置における前記ワークの中心位置を算出して、前記撓み形状を算出するように構成されてなることを特徴とする請求項4記載の加工システム。 - 前記投光手段は、上下方向にレーザ光を照射するように構成されるとともに、前記測定ヘッドは、前記各測定位置において、前記ワークの上部外周面と測定ヘッドとの間の距離を測定するように構成されてなることを特徴とする請求項4記載の加工システム。
- 前記加工装置は、前記ワークの中間部を支持する振れ止めを更に備え、
前記撓み形状算出手段は、前記振れ止めによって支持された状態のワークの撓み形状を算出するように構成されるとともに、
前記加工装置は、前記振れ止めによって支持された状態のワークを加工するように構成されていることを特徴とする請求項3乃至6記載のいずれかの加工システム。
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